JP2751895B2 - Method for manufacturing semiconductor device - Google Patents

Method for manufacturing semiconductor device

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Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】本発明は半導体装置の製造方
法に関し、特にソース・ドレイン領域に低抵抗シリサイ
ド層を有し、かつMOSトランジスタの微細化を実現し
たCMOS構造の半導体装置の製造方法に関する。
The present invention relates to a method of manufacturing a semiconductor device, and more particularly to a method of manufacturing a semiconductor device having a CMOS structure which has a low-resistance silicide layer in a source / drain region and realizes miniaturization of a MOS transistor.

【0002】[0002]

【従来の技術】近年の半導体装置における微細化に伴
い、ソース・ドレイン領域が低面積化され、これに接続
される配線の電気抵抗が増加されるため、動作速度の高
速化を図るためにソース・ドレイン領域に低抵抗の高融
点金属シリサイド層を形成したMOSトランジスタを有
する半導体装置が提案されている。このような半導体装
置をpチャネルMOSトランジスタとnチャネルMOS
トランジスタで構成されるCMOS構造の半導体装置に
適用する場合、従来では、図10に示す工程が採用され
ている。
2. Description of the Related Art With the recent miniaturization of semiconductor devices, the area of source / drain regions is reduced, and the electrical resistance of wiring connected thereto is increased. A semiconductor device having a MOS transistor in which a low-resistance high-melting-point metal silicide layer is formed in a drain region has been proposed. Such a semiconductor device is composed of a p-channel MOS transistor and an n-channel MOS transistor.
When applied to a semiconductor device having a CMOS structure including transistors, a process shown in FIG. 10 is conventionally employed.

【0003】先ず、図10(a)のように、p型シリコ
ン基板101上にnウェル102を形成し、その表面に
素子分離絶縁膜103、ゲート絶縁膜104、ゲート電
極105を形成し、しかる上で前記nウェル102にp
型不純物を導入してp型LDD109とソース・ドレイ
ン領域115を形成し、またp型シリコン基板101に
n型不純物を導入してn型LDD107とn型ソース・
ドレイン領域112を形成する。しかる上で、全面にチ
タンやコバルトのような高融点金属116を堆積し、さ
らに熱処理して高融点金属116とシリコンとを反応さ
せ、その後に未反応の高融点金属をエッチング除去する
ことで、図10(b)のように、各ソース・ドレイン領
域112,115に選択的に低抵抗シリサイド層117
が形成される。
First, as shown in FIG. 10A, an n-well 102 is formed on a p-type silicon substrate 101, and an element isolation insulating film 103, a gate insulating film 104, and a gate electrode 105 are formed on the surface thereof. In the above, p is
The p-type LDD 109 and the source / drain region 115 are formed by introducing a p-type impurity, and the n-type LDD 107 and the n-type source / drain 107 are introduced into the p-type silicon substrate 101 by introducing an n-type impurity.
A drain region 112 is formed. Then, a high-melting-point metal 116 such as titanium or cobalt is deposited on the entire surface, and further heat-treated to cause the high-melting-point metal 116 to react with silicon. Thereafter, the unreacted high-melting-point metal is removed by etching. As shown in FIG. 10B, a low-resistance silicide layer 117 is selectively formed in each of the source / drain regions 112 and 115.
Is formed.

【0004】[0004]

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、この製
造方法では、パターンの幅が小さくなるに従って、n型
ソース・ドレイン領域112に形成したシリサイド層1
17の層抵抗が大きくなることが明らかにされた。すな
わち、n型ソース・ドレイン領域112を形成する不純
物の砒素やリンが、シリコン表面に高濃度に存在する
と、高融点金属とシリコンの反応が阻害され、低抵抗化
が損なわれるためである。
However, in this manufacturing method, as the width of the pattern becomes smaller, the silicide layer 1 formed in the n-type source / drain region 112 becomes smaller.
It was clarified that the layer resistance of No. 17 increased. That is, if the arsenic or phosphorus impurities forming the n-type source / drain regions 112 are present at a high concentration on the silicon surface, the reaction between the refractory metal and the silicon is hindered, thereby lowering the resistance.

【0005】また、従来のCMOS構造の半導体装置で
は、p型MOSトランジスタの微細化が困難になるとい
う問題が生じている。すなわちp型MOSトランジスタ
のソース・ドレイン領域115を形成する際には、ボロ
ンやBF2 のようなp型不純物をイオン注入により1×
1015〜1×1016個/cm2 程度nウェル102に導
入し、活性化する必要がある。このとき、p型MOSト
ランジスタの微細化に伴ってイオン注入のエネルギを低
くして不純物層の接合深さを浅くする必要があるが、現
在のイオン注入技術では10KeV程度が限界であり、
しかも30KeV以下では注入電流が下がるために注入
時間が大幅に増えてしまい、半導体装置の製造時間がか
かり、コスト高につながることになる。
Further, in the conventional semiconductor device having a CMOS structure, there is a problem that it is difficult to miniaturize a p-type MOS transistor. That is, when the source / drain regions 115 of the p-type MOS transistor are formed, a p-type impurity such as boron or BF 2 is ion-implanted to 1 ×.
About 10 15 to 1 × 10 16 / cm 2 needs to be introduced into the n-well 102 and activated. At this time, it is necessary to lower the energy of the ion implantation to reduce the junction depth of the impurity layer with the miniaturization of the p-type MOS transistor, but the current ion implantation technology has a limit of about 10 KeV.
In addition, when the voltage is 30 KeV or less, the injection current is reduced, so that the injection time is significantly increased, so that the manufacturing time of the semiconductor device is increased and the cost is increased.

【0006】このような問題に対し、前者のn型ソース
・ドレイン領域112におけるシリサイド層117の抵
抗値の増加に対しては、例えば、1994 IEDM
Technical Digest 687〜690頁に1つの解決策が
提案されている。これは、図11に示すように、n型ソ
ース・ドレイン領域112を形成した後に、この領域に
シリコンをエピタキシャル成長して不純物を含まないシ
リコン層113を形成した後、全面に高融点金属を堆積
し、熱処理して高融点金属と不純物を含まないシリコン
層とを反応させてシリサイド層を形成する方法である。
この製造方法では、確かにn型ソース・ドレイン領域で
のシリサイド層の高抵抗化は抑制できるが、後者の接合
が浅いp型ソース・ドレイン領域を迅速に形成する要求
を満たすことは困難である。
In order to deal with such a problem, the former increase in the resistance value of the silicide layer 117 in the n-type source / drain region 112 is, for example, described in the 1994 IEDM.
One solution is proposed in Technical Digest pages 687-690. As shown in FIG. 11, after an n-type source / drain region 112 is formed, silicon is epitaxially grown in this region to form a silicon layer 113 containing no impurities, and then a high melting point metal is deposited on the entire surface. And forming a silicide layer by reacting the refractory metal with a silicon layer containing no impurities by heat treatment.
In this manufacturing method, it is possible to suppress the increase in the resistance of the silicide layer in the n-type source / drain regions, but it is difficult to satisfy the latter requirement of rapidly forming the p-type source / drain regions having a shallow junction. .

【0007】本発明の目的は、n型ソース・ドレイン領
域でのシリサイド層の低抵抗化を図ると共に、浅い接合
深さのp型ソース・ドレイン領域を迅速に形成でき、こ
れより微細化されかつ高速動作が可能なCMOS構造の
半導体装置の製造方法を提供することにある。
An object of the present invention is to reduce the resistance of a silicide layer in an n-type source / drain region, and to quickly form a p-type source / drain region having a shallow junction depth, thereby miniaturizing the structure. It is an object of the present invention to provide a method of manufacturing a semiconductor device having a CMOS structure capable of operating at high speed.

【0008】[0008]

【課題を解決するための手段】本発明の製造方法は、シ
リコン基板上にpMOSトランジスタ及びnMOSトラ
ンジスタの各ゲート絶縁膜及びゲート電極を形成した後
に、nMOSトランジスタに不純物を導入してソース・
ドレイン領域を形成する工程と、nMOSトランジスタ
とpMOSトランジスタの各ソース・ドレイン領域上に
シリコン層を形成する工程と、このシリコン層を介して
pMOSトランジスタに対してイオン注入してソース・
ドレイン領域を形成する工程と、全面に高融点金属を堆
積し、かつ前記シリコン層と反応させて高融点金属シリ
サイド層を形成する工程を含むことを特徴とする。
According to a manufacturing method of the present invention, after forming a gate insulating film and a gate electrode of a pMOS transistor and an nMOS transistor on a silicon substrate, an impurity is introduced into the nMOS transistor to form a source / source transistor.
Forming a drain region, forming a silicon layer on each source / drain region of the nMOS transistor and the pMOS transistor, and ion-implanting the source / drain into the pMOS transistor through the silicon layer.
The method includes a step of forming a drain region and a step of depositing a refractory metal on the entire surface and reacting the refractory metal with the silicon layer to form a refractory metal silicide layer.

【0009】[0009]

【発明の実施の形態】次に、本発明の実施例について図
面を参照して説明する。図1ないし図5は本発明の第1
の実施形態を製造工程順に示す断面図である。先ず、図
1(a)のように、p型シリコン基板101にnウェル
102を形成した上で、基板101の表面に素子分離絶
縁膜103と、ゲート絶縁膜104及びゲート電極10
5を形成する。この実施形態では、ゲート電極105に
ポリシリコン単層を用いているが、シリサイド/ポリシ
リコンの積層構造としてもよい。次いで、図1(b)の
ように、pMOSトランジスタ領域をフォトレジスト1
06で被覆した上で、nMOSトランジスタ領域にn型
不純物を30KeVで2×1013個/cm2 イオン注入
し、低濃度ソース・ドレイン領域、すなわちn型LDD
領域107を形成する。また、今度は図2(a)のよう
に、nMOSトランジスタ領域をフォトレジスト108
で被覆した上で、pMOSトランジスタ領域にp型不純
物を10KeVで2×1013個/cm2 イオン注入して
p型LDD領域109を形成する。そして、1000
℃,10秒の熱処理で前記各LDD領域107,109
を活性化する。
Next, an embodiment of the present invention will be described with reference to the drawings. 1 to 5 show the first embodiment of the present invention.
FIG. 4 is a cross-sectional view showing the embodiment in the order of manufacturing steps. First, as shown in FIG. 1A, an n-well 102 is formed on a p-type silicon substrate 101, and an element isolation insulating film 103, a gate insulating film 104, and a gate electrode 10 are formed on the surface of the substrate 101.
5 is formed. In this embodiment, a single polysilicon layer is used for the gate electrode 105, but a stacked structure of silicide / polysilicon may be used. Next, as shown in FIG. 1B, the pMOS transistor region is
06, and implanted 2 × 10 13 / cm 2 ions of an n-type impurity into the nMOS transistor region at 30 KeV to form a low-concentration source / drain region, that is, an n-type LDD.
A region 107 is formed. Next, as shown in FIG. 2A, the nMOS transistor region is
Then, a p-type LDD region 109 is formed by implanting 2 × 10 13 ions / cm 2 of p-type impurities into the pMOS transistor region at 10 KeV. And 1000
Each of the LDD regions 107 and 109 is heat-treated at 10 ° C. for 10 seconds.
Activate.

【0010】次いで、図2(b)のように、全面にシリ
コン酸化膜を堆積し、これを異方性エッチングすること
で、前記ゲート電極105の側部にサイドウォール11
0を形成する。そして、図3(a)のように、pMOS
トランジスタ領域をフォトレジスト111で被覆した上
で、nMOSトランジスタのソース・ドレイン形成領域
に砒素等のn型不純物を30KeVで3×1015個/c
2 イオン注入し、その後1000℃,10秒の熱処理
で活性化して高濃度n型ソース・ドレイン領域112を
形成する。
Next, as shown in FIG. 2B, a silicon oxide film is deposited on the entire surface and is anisotropically etched to form a side wall 11 on the side of the gate electrode 105.
0 is formed. Then, as shown in FIG.
After covering the transistor region with a photoresist 111, an n-type impurity such as arsenic is added to the source / drain formation region of the nMOS transistor at 30 KeV at 3 × 10 15 / c.
m 2 ions are implanted and then activated by a heat treatment at 1000 ° C. for 10 seconds to form a high concentration n-type source / drain region 112.

【0011】次いで、図3(b)に示すように、Si2
6 の雰囲気で10-3Pa(パスカル)、600〜70
0℃の条件下でシリコンが露出している領域に選択的に
シリコン層113をエピタキシャル成長する。この選択
エピタキシャル成長法としては、1995 SYMPO
SIUM ON VLSI TECHNOLOGY21
〜22頁の技術が採用される。次に、図4(a)のよう
に、nMOSトランジスタ領域をフォトレジスト114
で被覆した上で、pMOSトランジスタ領域に例えばB
2 等のp型不純物を30KeVで3×1015個/cm
2 イオン注入してpMOSトランジスタの高濃度p型ソ
ース・ドレイン領域115を形成し、1000℃,10
秒の熱処理で活性化する。これにより、形成されるソー
ス・ドレイン領域115はエピタキシャル成長せずにイ
オン注入した場合に比較してエピタキシャル成長前の基
板101の表面から下の接合深さはエピタキシャルシリ
コン層113の膜厚だけ浅くなる。例えば、シリコン層
113の厚さが30nmの場合、エピタキシャル成長せ
ずにイオン注入した場合と比べてチャネル長は約0.1
μm改善される。
[0011] Then, as shown in FIG. 3 (b), Si 2
10 −3 Pa (Pascal) in the atmosphere of H 6 , 600 to 70
Under a condition of 0 ° C., a silicon layer 113 is selectively epitaxially grown in a region where silicon is exposed. As the selective epitaxial growth method, 1995 Sympo
SIUM ON VLSI TECHNOLOGY21
The technology on page 22 is employed. Next, as shown in FIG. 4A, an nMOS transistor region is
And then, for example, B
3 × 10 15 / cm 3 at 30 KeV for p-type impurities such as F 2
2 ions are implanted to form a high-concentration p-type source / drain region 115 of the pMOS transistor.
Activated by heat treatment for seconds. As a result, the junction depth below the surface of the substrate 101 before the epitaxial growth becomes smaller by the thickness of the epitaxial silicon layer 113 than in the case where the source / drain regions 115 to be formed are ion-implanted without epitaxial growth. For example, when the thickness of the silicon layer 113 is 30 nm, the channel length is about 0.1 compared with the case where ion implantation is performed without epitaxial growth.
μm is improved.

【0012】次に、図4(b)に示すように、例えばチ
タン116を30nmの厚さで全面に堆積し、窒素雰囲
気中で640℃で20秒間熱処理すると、nMOSトラ
ンジスタでは不純物を含まないエピタキシャルシリコン
層113とチタン116が、pMOSトランジスタでは
BF2 を含んだエピタキシャルシリコン層113とチタ
ン116がそれぞれシリサイド反応し、図5(a)に示
すように、シリコン層113の表面に厚さ約30nmの
チタンシリサイド層117が形成され、またチタンシリ
サイド層117の表面に窒化チタン118が形成され
る。また、サイドウォール110上ではチタンシリサイ
ド層は形成されず、全て窒化チタン118とされる。た
だし、ここで形成されるチタンシリサイド層117はC
49構造と呼ばれる高抵抗なチタンシリサイドである。
Next, as shown in FIG. 4B, for example, titanium 116 is deposited on the entire surface to a thickness of 30 nm and heat-treated at 640 ° C. for 20 seconds in a nitrogen atmosphere. In a pMOS transistor, the silicon layer 113 and titanium 116 and the epitaxial silicon layer 113 containing BF 2 and titanium 116 undergo silicide reactions, and as shown in FIG. 5A, a silicon layer 113 having a thickness of about 30 nm is formed on the surface of the silicon layer 113. A titanium silicide layer 117 is formed, and a titanium nitride 118 is formed on the surface of titanium silicide layer 117. Further, a titanium silicide layer is not formed on the sidewalls 110, but is entirely made of titanium nitride 118. However, the titanium silicide layer 117 formed here is C
High-resistance titanium silicide called 49 structure.

【0013】しかる上で、アンモニアと過酸化水素の混
合液で窒化チタン118を選択的に除去すると、ソース
・ドレイン領域112,115及びゲート電極105上
にそれぞれ選択的にチタンシリサイド層117が残る。
次に、窒素雰囲気中で850℃、10秒の熱処理をする
と、高抵抗なC49構造のチタンシリサイド層は低抵抗
なC56構造に相変換され、チタンシリサイド層117
の層抵抗は7Ω/□程度になる。次に、周知の方法で層
間絶縁膜119と金属配線120を形成し、図5(b)
のように、CMOS構造の半導体装置が完成される。
When titanium nitride 118 is selectively removed with a mixed solution of ammonia and hydrogen peroxide, titanium silicide layer 117 is selectively left on source / drain regions 112 and 115 and gate electrode 105.
Next, when heat treatment is performed at 850 ° C. for 10 seconds in a nitrogen atmosphere, the titanium silicide layer having a high resistance C49 structure is phase-converted to a low resistance C56 structure, and the titanium silicide layer 117 is formed.
Has a layer resistance of about 7Ω / □. Next, an interlayer insulating film 119 and a metal wiring 120 are formed by a known method, and FIG.
As described above, a semiconductor device having a CMOS structure is completed.

【0014】したがって、この実施形態では、nMOS
トランジスタにおいては、ソース・ドレイン領域112
上に不純物を含まないエピタキシャルシリコン層113
を形成した上で、高融点金属のシリサイド層117を形
成しているので、n型ソース・ドレイン113の低抵抗
化が実現できる。また、pMOSトランジスタのソース
・ドレイン領域115の形成時には、エピタキシャル成
長されたエピタキシャルシリコン層113を通してイオ
ン注入するため、形成されるソース・ドレイン領域11
5の接合深さを浅く形成することができる。これによ
り、イオン注入のエネルギを低下させる必要がなく、注
入時間の増加を防止して迅速にかつ低コストでの製造が
可能となる。
Therefore, in this embodiment, the nMOS
In the transistor, the source / drain region 112
Epitaxial silicon layer 113 containing no impurity thereon
Is formed, and then the silicide layer 117 of the refractory metal is formed, so that the resistance of the n-type source / drain 113 can be reduced. When the source / drain regions 115 of the pMOS transistor are formed, ions are implanted through the epitaxially grown epitaxial silicon layer 113.
5 can be formed shallow. As a result, it is not necessary to lower the energy of ion implantation, and it is possible to prevent an increase in implantation time and to manufacture the semiconductor device quickly and at low cost.

【0015】図6ないし図8は本発明の第2の実施形態
を示す。前記第1の実施形態では、pMOSトランジス
タのp型LDD109を形成しているが、サイドウォー
ル110の幅が小さければLDDを形成する必要はな
い。図6(a)において、nMOSトランジスタのn型
LDD107を形成した後、図6(b)のように、pM
OSトランジスタのp型LDDは形成せずにサイドウォ
ール110を形成する。そして、図7(a)のようにn
MOSトランジスタのn型ソース・ドレイン領域112
を形成し、次いで図7(b)のようにシリコン層113
を選択エピタキシャル成長して、図8のpMOSトラン
ジスタのp型ソース・ドレイン領域115を形成する。
このとき、サイドウォール110の幅が50nm程度で
あれば、pMOSトランジスタのp型ソース・ドレイン
領域115の接合はゲート電極端にまで達するため、L
DDは必要ない。その後は、図4(b)以降と同様であ
る。
FIGS. 6 to 8 show a second embodiment of the present invention. In the first embodiment, the p-type LDD 109 of the pMOS transistor is formed. However, if the width of the sidewall 110 is small, it is not necessary to form the LDD. In FIG. 6A, after the n-type LDD 107 of the nMOS transistor is formed, as shown in FIG.
The sidewall 110 is formed without forming the p-type LDD of the OS transistor. Then, as shown in FIG.
MOS transistor n-type source / drain region 112
Is formed, and then the silicon layer 113 is formed as shown in FIG.
Is selectively epitaxially grown to form p-type source / drain regions 115 of the pMOS transistor of FIG.
At this time, if the width of the sidewall 110 is about 50 nm, the junction of the p-type source / drain region 115 of the pMOS transistor reaches the end of the gate electrode.
No DD is required. Subsequent steps are the same as those in FIG.

【0016】図9は本発明の第3の実施形態を示す。第
1の実施形態では、ゲート電極105の上にもシリコン
選択エピタキシャル成長を行ってシリコン層を形成して
いるが、pMOSトランジスタのソース・ドレイン領域
115の不純物イオン注入を選択エピタキシャル成長に
よるシリコン層113の形成後に行っていることである
から、必ずしもゲート電極105の上にシリコン層を形
成する必要はない。例えば、図9(a)のように、ゲー
ト電極105の形成の際、ゲート電極105上に酸化シ
リコンのような絶縁膜121を厚さ100nm程度形成
しておく、しかる上で第1の実施形態と同様に、図9
(b)のように、nMOSトランジスタのn型LDD1
07、pMOSトランジスタのp型LDD109を形成
し、サイドウォール110を形成すると、ソース・ドレ
イン領域のみにシリコン基板101が露出される。その
後は、図3(a)以降と同様である。
FIG. 9 shows a third embodiment of the present invention. In the first embodiment, the silicon layer is formed also on the gate electrode 105 by performing silicon selective epitaxial growth. However, the impurity ion implantation of the source / drain region 115 of the pMOS transistor is performed by forming the silicon layer 113 by selective epitaxial growth. Since this is performed later, it is not always necessary to form a silicon layer on the gate electrode 105. For example, as shown in FIG. 9A, when the gate electrode 105 is formed, an insulating film 121 such as silicon oxide is formed on the gate electrode 105 to a thickness of about 100 nm. As in FIG.
(B) As shown in FIG.
07, when the p-type LDD 109 of the pMOS transistor is formed and the sidewall 110 is formed, the silicon substrate 101 is exposed only in the source / drain regions. After that, it is the same as FIG.

【0017】なお、以上の説明では高融点金属にチタン
を用いた例を示しているが、コバルトやモリブデン等の
他の高融点金属を用いても同様に本発明を適用すること
ができる。
In the above description, an example in which titanium is used as the high melting point metal is shown. However, the present invention can be similarly applied to other high melting point metals such as cobalt and molybdenum.

【0018】[0018]

【発明の効果】以上説明したように本発明は、nMOS
トランジスタにおいては、ソース・ドレイン領域上に不
純物を含まないシリコン層を形成した上で、高融点金属
のシリサイド層を形成しているので、n型ソース・ドレ
インの低抵抗化が実現できる。また、pMOSトランジ
スタのソース・ドレイン領域においても同様に高融点金
属のシリサイド層が形成でき、かつそのソース・ドレイ
ン領域の形成時には、シリコン層を通してイオン注入す
るため、形成されるソース・ドレイン領域の接合深さを
浅く形成することができる。これにより、イオン注入の
エネルギを低下させる必要がなく浅いpMOSトランジ
スタのソース・ドレイン領域が形成でき、注入時間の増
加を防止して迅速にかつ低コストでの製造が可能とな
る。
As described above, the present invention provides an nMOS
In the transistor, since a silicide layer of a high melting point metal is formed after forming a silicon layer containing no impurities on the source / drain regions, the resistance of the n-type source / drain can be reduced. Similarly, a high-melting-point metal silicide layer can be formed in the source / drain region of the pMOS transistor, and when the source / drain region is formed, ions are implanted through the silicon layer. It can be formed to be shallow. As a result, the source / drain regions of the shallow pMOS transistor can be formed without having to lower the energy of ion implantation, and an increase in implantation time can be prevented, thereby enabling rapid and low-cost manufacturing.

【図面の簡単な説明】[Brief description of the drawings]

【図1】第1の実施形態の製造方法を製造工程順に示す
断面図のその1である。
FIG. 1 is a first sectional view showing the manufacturing method of the first embodiment in the order of the manufacturing steps.

【図2】第1の実施形態の製造方法を製造工程順に示す
断面図のその2である。
FIG. 2 is a second sectional view illustrating the manufacturing method of the first embodiment in the order of the manufacturing steps.

【図3】第1の実施形態の製造方法を製造工程順に示す
断面図のその3である。
FIG. 3 is a third sectional view showing the manufacturing method of the first embodiment in the order of the manufacturing steps;

【図4】第1の実施形態の製造方法を製造工程順に示す
断面図のその4である。
FIG. 4 is a fourth sectional view showing the manufacturing method of the first embodiment in the order of the manufacturing steps;

【図5】第1の実施形態の製造方法を製造工程順に示す
断面図のその5である。
FIG. 5 is a fifth sectional view showing the manufacturing method of the first embodiment in the order of the manufacturing steps.

【図6】第2の実施形態の製造方法を製造工程順に示す
断面図のその1である。
FIG. 6 is a first sectional view showing the manufacturing method of the second embodiment in the order of the manufacturing steps;

【図7】第2の実施形態の製造方法を製造工程順に示す
断面図のその2である。
FIG. 7 is a second sectional view illustrating the manufacturing method of the second embodiment in the order of the manufacturing steps.

【図8】第2の実施形態の製造方法を製造工程順に示す
断面図のその3である。
FIG. 8 is a third sectional view showing the manufacturing method of the second embodiment in the order of the manufacturing steps.

【図9】第3の実施形態の製造方法を製造工程順に示す
断面図である。
FIG. 9 is a cross-sectional view illustrating the manufacturing method of the third embodiment in the order of manufacturing steps.

【図10】従来の製造方法の一例を工程順に示す断面図
である。
FIG. 10 is a sectional view showing an example of a conventional manufacturing method in the order of steps.

【図11】従来の製造方法の他の例を示す断面図であ
る。
FIG. 11 is a cross-sectional view showing another example of a conventional manufacturing method.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

101 シリコン基板 103 素子分離絶縁膜 105 ゲート電極 107 n型LDD 109 p型LDD 110 サイドウォール 112 n型ソース・ドレイン領域 113 エピタキシャルシリコン層 115 p型ソース・ドレイン領域 116 チタン 117 チタンシリサイド層 118 窒化チタン 119 層間絶縁膜 120 金属配線 Reference Signs List 101 silicon substrate 103 element isolation insulating film 105 gate electrode 107 n-type LDD 109 p-type LDD 110 sidewall 112 n-type source / drain region 113 epitaxial silicon layer 115 p-type source / drain region 116 titanium 117 titanium silicide layer 118 titanium nitride 119 Interlayer insulating film 120 Metal wiring

Claims (6)

(57)【特許請求の範囲】(57) [Claims] 【請求項1】 pMOSトランジスタとnMOSトラン
ジスタを有し、かつ少なくとも各トランジスタのソース
・ドレイン領域に高融点金属シリサイド層が形成されて
なる半導体装置の製造方法において、シリコン基板上に
前記各MOSトランジスタのゲート絶縁膜及びゲート電
極を形成した後に、nMOSトランジスタに不純物を導
入してソース・ドレイン領域を形成する工程と、nMO
SトランジスタとpMOSトランジスタの各ソース・ド
レイン領域上にシリコン層を形成する工程と、このシリ
コン層を介してpMOSトランジスタに対してイオン注
入してソース・ドレイン領域を形成する工程と、全面に
高融点金属を堆積し、かつ前記シリコン層と反応させて
高融点金属シリサイド層を形成する工程を含むことを特
徴とする半導体装置の製造方法。
1. A method of manufacturing a semiconductor device having a pMOS transistor and an nMOS transistor, wherein a refractory metal silicide layer is formed at least in a source / drain region of each transistor. Forming a source / drain region by introducing impurities into the nMOS transistor after forming the gate insulating film and the gate electrode;
A step of forming a silicon layer on each source / drain region of the S transistor and the pMOS transistor; a step of forming a source / drain region by ion-implanting the pMOS transistor through the silicon layer; A method for manufacturing a semiconductor device, comprising: depositing a metal and reacting the metal with the silicon layer to form a refractory metal silicide layer.
【請求項2】 pMOSトランジスタとnMOSトラン
ジスタを有し、かつ少なくとも各トランジスタのソース
・ドレイン領域に高融点金属シリサイド層が形成されて
なる半導体装置の製造方法において、シリコン基板上に
前記各MOSトランジスタのゲート絶縁膜及びゲート電
極を形成した後に、両MOSトランジスタにn型不純物
を導入して低濃度のソース・ドレイン領域を形成する工
程と、前記各MOSトランジスタのゲート電極の側壁に
サイドウォールを形成する工程と、前記nMOSトラン
ジスタに不純物をイオン注入して高濃度のソース・ドレ
イン領域を形成する工程と、nMOSトランジスタとp
MOSトランジスタの各ソース・ドレイン領域上に選択
エピタキシャル法によりそれぞれエピタキシャルシリコ
ン層を形成する工程と、このシリコン層を介してpMO
Sトランジスタに対してp型不純物をイオン注入して高
濃度のソース・ドレイン領域を形成する工程と、全面に
高融点金属を堆積し、かつ前記シリコン層と反応させて
高融点金属シリサイド層を形成する工程と、シリサイド
化されない高融点金属を除去する工程とを含むことを特
徴とする半導体装置の製造方法。
2. A method of manufacturing a semiconductor device having a pMOS transistor and an nMOS transistor, wherein a refractory metal silicide layer is formed at least in a source / drain region of each transistor. After forming the gate insulating film and the gate electrode, a step of introducing n-type impurities into both MOS transistors to form low-concentration source / drain regions, and forming sidewalls on the side walls of the gate electrode of each MOS transistor Forming a high-concentration source / drain region by ion-implanting impurities into the nMOS transistor;
Forming an epitaxial silicon layer on each source / drain region of the MOS transistor by a selective epitaxial method, and pMO
Forming a high-concentration source / drain region by ion-implanting p-type impurities into the S transistor; depositing a high-melting-point metal on the entire surface; and reacting with the silicon layer to form a high-melting-point metal silicide layer And a step of removing a high-melting-point metal that is not silicided.
【請求項3】 pMOSトランジスタのソース・ドレイ
ン領域には、低濃度のソース・ドレイン領域を形成する
工程を含まない請求項2の半導体装置の製造方法。
3. The method of manufacturing a semiconductor device according to claim 2, wherein a step of forming a low concentration source / drain region is not included in the source / drain region of the pMOS transistor.
【請求項4】 ソース・ドレイン領域上に形成されるシ
リコン層は不純物を含まないシリコンである請求項1な
いし3のいずれかの半導体装置の製造方法。
4. The method for manufacturing a semiconductor device according to claim 1, wherein the silicon layer formed on the source / drain regions is silicon containing no impurities.
【請求項5】 高融点金属は、チタン、コバルト、モリ
ブデンのいずれかであり、高融点シリサイド層は、チタ
ンシリサイド層、コバルトシリサイド層、モリブデンシ
リサイド層のいずれかである請求項1ないし3のいずれ
かの半導体装置の製造方法。
5. The high melting point metal is any one of titanium, cobalt, and molybdenum, and the high melting point silicide layer is any one of a titanium silicide layer, a cobalt silicide layer, and a molybdenum silicide layer. A method for manufacturing such a semiconductor device.
【請求項6】 ソース・ドレイン領域に形成されるシリ
コン層の膜厚は、少なくとも30nmである請求項1な
いし4のいずれかの半導体装置の製造方法。
6. The method according to claim 1, wherein the thickness of the silicon layer formed in the source / drain region is at least 30 nm.
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